Ugrás a tartalomhoz

Térbeli döntéselőkészítés 4., Térinformatikai műveletek

Márkus Béla (2010)

Nyugat-magyarországi Egyetem

4.5 Közelségi műveletek

4.5 Közelségi műveletek

Az objektumok közötti távolság meghatározásának igénye a térbeli vizsgálatok során gyakran felvetődik. Az egyik gyakori közelségi (proximity) vizsgálat a „Milyen távol van a legközelebbi objektum?” kérdés megválaszolása, vagy a „Keressük azon objektumok távolságát, amelyek közelebb esnek egy adott értéknél!” szerkesztések végrehajtása. Ebben az alfejezetben az említettek mellett foglalkozunk még a Thiessen poligonok szerkesztésével, amit a névleges skálán jellemzett pontok közelségi vizsgálatánál használunk leggyakrabban; valamint az övezetek szerkesztésének műveletével.

4.5.1 Pontok távolsága

A „Point distance” parancs meghatározza a távolságokat a kiinduló (input) fedvény pontjai és a kérdéses (near) fedvény azon pontjai között, amelyek közelebb esnek, mint egy adott távolság (kereső sugár – search radius). Az eredményeket egy táblázatban kapjuk meg. A művelet csak ArcInfo licensz esetén működik.

Az „input” és a „near” fedvény lehet azonos. Ebben az esetben a „nulla” távolságok nem kerülnek a táblázatba. Ha nem adunk kereső sugarat, akkor a fedvény valamennyi pontjára elvégzi a számítást. Vigyázat! Ez óriási nagy táblázatot eredményezhet!

4.33. ábra. A “Point distance” parancs elve (Forrás: ESRI)

4.5.2 Közeli objektumok távolsága - NEAR

A NEAR parancs meghatározza a távolságokat a kiinduló (input) fedvény és a kérdéses (near) fedvény azon objektumai között, amelyek közelebb esnek, mint egy adott távolság (kereső sugár – search radius). A művelet csak ArcInfo licensz esetén működik. Vegyünk egy egyszerű példát! Legyen a feladat egy környezeti hatástanulmányhoz az állattartó telepek távolságának meghatározása a vízfolyásoktól.

4.34. ábra. Az állattartó telepek távolsága a vízfolyástól.

A szoftver meghatározza a távolságokat, és bejegyzi azokat a telepeket tartalmazó fedvény leíró adattáblájába, a következő címszavakkal:

  • NEAR_FID: A kérdéses objektum (Near Feature) azonosítója

  • NEAR_DIST: távolság

  • NEAR_X: A kérdéses objektum X koordinátája (opcionális)

  • NEAR_Y: A kérdéses objektum X koordinátája (opcionális)

  • NEAR_ANGLE: A kérdéses objektum X tengelytől mért irányszöge (opcionális)

  • NEAR_FC: Elérési út

4.5.3 Thiessen poligon

Ha a méréseink névleges skálán adottak, akkor a „Mi van itt?” kérdés megválaszolásához meg kell határozni az adott pontok érvényességi területét. Ez áll elő például talajminta-vételi helyek feldolgozásakor, ahol a talaj típusa (réti, barna erdei, homok, szikes stb.) mint névleges adat szerepel leíró adatként, de hasonló a helyzet, ha meteorológiai állomások névleges skálán mért észleléseit (borult, erősen felhős, zivatar, napos stb.) kell térképezni.

4.35. ábra. Interpoláció névleges skálán: Thiessen poligonok

A mért névleges adat érvényességi területét a Thiessen poligon írja le. Egy adott ponthoz tartozó Thiessen poligon azon pontok mértani helyét jelenti, melyek a kérdéses ponthoz közelebb esnek, mint bármelyik másik mintavételi ponthoz. Más szóval, valamely ponthoz tartozó Thiessen poligon a kérdéses pontot és a szomszédos pontokat összekötő szakaszok szakaszfelező merőlegesei által meghatározott burkoló sokszög.

4.36. ábra. Thiessen poligon - a P pont környezetébe eső pontokra szerkesztett szakaszfelező merőlegesek burkoló sokszöge

Tehát a P pontban észlelt névleges érték (pl. zivatar) az ábrán jelölt poligon területén lesz érvényes. Ezzel a módszerrel tetszőleges helyre megválaszolható a „Mi van itt?” kérdés. A DISSOLVE paranccsal az azonos mérési eredményeket elválasztó Thiessen poligonok határvonala kitörölhető, így könnyen megválaszolható az is, hogy az adott napon hazánk hány százalékán volt zivatar.

A Thiessen poligonok másik lényeges alkalmazása a TIN hálózatok szerkesztése, amiről a „Domborzatmodellezés” modulban részletesen beszélünk majd.

4.5.4 Vektoros övezet - BUFFER

Az övezetek szerkesztése művelet olyan új poligonok előállítását jelenti, amelyek határvonala egy adott ponttól, vonaltól vagy poligontól adott szélességű sávot fog közre. A művelet neve angol BUFFER, ezért gyakran nevezik „pufferzóna” generálásnak is. Véleményünk szerint az övezet szerkesztés közérthetőbb, ezért a következőkben ezt használjuk.

4.37. ábra. Ponthoz szerkesztett övezetek (pl. egy forrás védőövezetei)

4.38. ábra. Vonalas objektumhoz szerkesztett övezet

Az övezetek generálásakor figyelembe vehetők az adott objektumhoz tartozó leíró adatok is. Ezzel a módszerrel az övezetek szélessége a leíró adatok függvényében változtatható.

Poligonhoz történő övezet-generálás esetén külső és belső övezetet is megkülönböztetünk.

4.39. ábra. Poligonhoz szerkesztett övezetek (a sötétebb a külső övezet, a világosabb a belső övezet)

Az egyszeres övezet a teret közeli és távoli területekre osztja. Az élet ennél színesebb, ezért lehetőség van az övezetek többszörözésére (Multiple Buffer).

4.40. ábra. Övezetek szerkesztése az úthálózattól 50, 100, 150, 200 és 250 távolságra

4.5.5 Raszteres övezet

Rasztermodell esetén az övezet-generálás az övezethatárig változó (az alapobjektumtól távolodva egyre növekvő) értéket szolgáltató függvény. Két alapmódszert alkalmazhatunk, ezek a diszkrét geometriai műveletnél leírtakból következően, a sakkból vett hasonlattal élve a királynő és a bástya. Amíg „bástya” módszer csak a közvetlen (a cellák határvonalán lévő) szomszédokat jelöli meg, addig a „királynő” a sarkokon jelentkező (közevetett) szomszédságot is keresi. A következő ábrán jól látható a két módszer eredményének eltérése.

4.41. ábra. A raszteres övezet szerkesztésének két módszere: királynő és bástya (Forrás: UBC)

A raszteres övezetszerkesztés jól hasznosítható akkor, ha a vektorosnál árnyaltabb vizsgálatra törekszünk.

4.42. ábra. A vektoros „Boole” kép helyett a raszteres övezet árnyaltabb eredményt ad